(57)【要約】【課題】電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止する。【解決手段】遊星歯車機構を介してエンジンと第１モータと駆動軸とが接続されると共に駆動軸に第２モータが接続されたハイブリッド車において、燃料タンクに取り付けられた残量計からの燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満となってからの走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆを超えたとき（Ｓ１３０〜Ｓ１８０）、所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力するトルクを制限すると共に（Ｓ１９０，Ｓ２００）、要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力されるようエンジンと二つのモータを制御する。これにより、燃料切れ直前に一時的に遮断された燃料供給が回復したときにエンジントルクが急増するのを抑制でき、第１モータが上限回転数を超えて駆動されるのを抑止できる。【選択図】図２
2006219118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と駆動輪に連結された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、
前記第３の軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標機関動力を設定する目標機関動力設定手段と、
通常時には前記設定された目標機関動力で該内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに前記燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には前記第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう制御手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう該第１の電動機を駆動制御し、前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向に出力される動力の増加率が所定増加率を超えるとき又は前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差が所定偏差を超えるとき又は前記検出される回転数の減少率が所定減少率未満のときに前記燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記燃料の残量が所定残量未満となるのを検出する残量検出手段を備え、
前記制御手段は、前記残量検出手段により燃料の残量が前記所定残量未満となるのが検出されたときに該燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記燃料の残量が所定残量未満となるのを検出する残量検出手段を備え、
前記制御手段は、前記残量検出手段により検出された燃料の残量が前記所定残量未満となるのが検出されてからの車両の走行距離が所定距離を超えたときに該燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項５】
前記制御手段は、前記非通常時には、前記回転上昇抑制制御として前記設定された目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が第１の動力範囲内で出力されるよう第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が前記第１の動力範囲よりも広い第２の動力範囲内で出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項７】
前記制御手段は、前記非通常時には、所定時間の範囲内で前記第２の動力範囲を用いて前記第１の電動機を駆動制御する手段である請求項６記載のハイブリッド車。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し第１のフィードバックゲインを用いて前記運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の目標動力を設定して該目標動力により前記第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記第１のフィードバックゲインとは異なる第２のフィードバックゲインを用いて前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の目標動力を設定して該目標動力により前記第１の電動機を駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項９】
前記第２のフィードバックゲインは、前記第１のフィードバックゲインよりも大きな値のゲインである請求項８記載のハイブリッド車。
【請求項１０】
前記第２のフィードバックゲインは、前記第１のフィードバックゲインよりも小さな値のゲインである請求項８記載のハイブリッド車。
【請求項１１】
請求項１ないし１０いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通常時には、前記検出された回転数が所定の第１回転数以上のときに前記目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御し、前記非通常時には、前記回転上昇抑制制御として前記検出された回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数以上のときに前記目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数に対して第１の時定数を用いてなまし処理を施した回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記目標回転数と前記検出された回転数に対して前記第１の時定数よりも小さい第２の時定数を用いてなまし処理を施した回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項１３】
請求項１ないし１２いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備え、
前記制御手段は、前記非通常時には、前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項１４】
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動輪に連結された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）前記要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標機関動力を設定し、
（ｃ）通常時には前記設定された目標機関動力で該内燃機関が運転されると共に該要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに前記燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には前記第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動輪に連結された駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された第１モータと、駆動軸に動力を出力する第２モータとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、アクセル開度により駆動軸に要求される要求トルクに基づく目標機関動力をエンジンから効率よく出力するための目標運転ポイントとしての目標回転数と目標トルクを設定し、設定した目標回転数でエンジン２２を回転させるための第１モータの目標回転数と現在の回転数との偏差に基づいてフィードバック制御により第１モータのトルク指令を設定してエンジンと第１モータとを制御し、要求トルクに対してエンジン側から駆動軸に出力されるトルクでは不足するトルクが第２モータから出力されるよう第２モータを制御している。
【特許文献１】特開平１０−９８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした動力出力装置では、燃料残量が燃料切れ直前の残量にある状態でエンジンが運転されているときにはエンジンへの燃料の供給が断続的になるためにエンジンのトルクが大きく変動し、第１モータが上限回転数を超えて駆動される場合がある。燃料の残量が少なくなって燃料タンクの液面が下がると、燃料タンク内の燃料を吸引してエンジン側へ送る燃料吸引口が車両の揺れによって燃料に浸かったり浸からなかったりする場合があり、この場合にエンジンのトルクは大きく変動する。このときのトルクの変動スピードは、アクセルペダルの操作によるトルクの変動スピードに比して速い。このため、第１モータの回転数制御をアクセルペダルの操作に対するトルクの変動を考慮して行なうものとすると、燃料切れ直前時のエンジンのトルクの変動が生じたときに第１モータの回転がオーバーシュートし、上限回転数を超えて駆動される場合がある。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、燃料残量が燃料切れ直前の残量にある状態で内燃機関が運転されているときに第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と駆動輪に連結された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、
前記第３の軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標機関動力を設定する目標機関動力設定手段と、
通常時には前記設定された目標機関動力で該内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに前記燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には前記第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標機関動力を設定し、通常時には設定された目標機関動力で内燃機関が運転されると共に要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを駆動制御し、内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう。従って、燃料残量が燃料切れ直前の残量にある状態で内燃機関が運転されているときに第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう該第１の電動機を駆動制御し、前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向に出力される動力の増加率が所定増加率を超えるとき又は前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差が所定偏差を超えるとき又は前記検出される回転数の減少率が所定減少率未満のときに前記燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料の残量を直接検出することなく燃料切れ直前の残量を推定することができる。或いは、本発明のハイブリッド車において、前記燃料の残量が所定残量未満となるのを検出する残量検出手段を備え、前記制御手段は、前記残量検出手段により燃料の残量が前記所定残量未満となるのが検出されたときに該燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段であるものとすることもできるし、前記燃料の残量が所定残量未満となるのを検出する残量検出手段を備え、前記制御手段は、前記残量検出手段により検出された燃料の残量が前記所定残量未満となるのが検出されてからの車両の走行距離が所定距離を超えたときに該燃料の残量が前記燃料切れ直前の残量にあるとして駆動制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記非通常時には、前記回転上昇抑制制御として前記目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、非通常時に内燃機関から出力される動力の急増を抑制できるから、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が第１の動力範囲内で出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の動力が前記第１の動力範囲よりも広い第２の動力範囲内で出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。非通常時には通常時に比して目標回転数と現在の回転数との偏差を打ち消す方向の動力の最大値を大きくするから、第１の電動機の回転上昇を迅速に抑制でき、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。この場合、前記制御手段は、前記非通常時には、所定時間の範囲内で前記第２の動力範囲を用いて前記第１の電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１の電動機やその駆動装置の破損など不具合の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明のハイブリッド車において、前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し第１のフィードバックゲインを用いて前記運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の目標動力を設定して該目標動力により前記第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記第１のフィードバックゲインとは異なる第２のフィードバックゲインを用いて前記目標回転数と前記検出された回転数との偏差を打ち消す方向の目標動力を設定して該目標動力により前記第１の電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。ここで、前記第２のフィードバックゲインは、前記第１のフィードバックゲインよりも大きな値のゲインであるものとすることもできるし、前記第２のフィードバックゲインは、前記第１のフィードバックゲインよりも小さな値のゲインであるものとすることもできる。前者の場合、非通常時には通常時に比して第１の電動機の応答を速くするから、第１の電動機の回転上昇を迅速に抑制でき、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。また、後者の場合、非通常時には通常時に比して第１の電動機の応答を遅くするから、非通常時に燃料供給が遮断されて内燃機関から出力される動力が抜けたときでも第１の電動機からその回転数の上昇を抑える方向の動力が継続して出力されている状態とすることができる。したがって、その直後に燃料供給が回復して内燃機関から出力される動力が急増したときでも第１の電動機の回転数が急上昇するのを抑制できるから、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。ここで、前者の手法を採用するか後者の手法を採用するかは燃料の一時的な供給遮断に対する内燃機関の特性や第１の電動機の特性によって適宜選択することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド車において、前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記通常時には、前記検出された回転数が所定の第１回転数以上のときに前記目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御し、前記非通常時には、前記回転上昇抑制制御として前記検出された回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数以上のときに前記目標機関動力に拘わらず前記内燃機関から出力される動力が制限されるよう該内燃機関を運転制御する手段であるものとすることもできる。非通常時には通常時よりも第１の電動機の回転上昇に対して内燃機関から出力される動力を制限するタイミングを早くするから、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【００１３】
また、本発明のハイブリッド車において、  前記第１の電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記通常時には前記設定された目標機関動力に基づく運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記第１の電動機の目標回転数と前記検出された回転数に対して第１の時定数を用いてなまし処理を施した回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御し、前記非通常時には前記回転上昇抑制制御として前記目標回転数と前記検出された回転数に対して前記第１の時定数よりも小さい第２の時定数を用いてなまし処理を施した回転数との偏差を打ち消す方向の動力が出力されるよう前記第１の電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。非通常時には通常時に比して第１の電動機の応答を速くするから、第１の電動機の回転上昇を迅速に抑制でき、第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【００１４】
また、本発明のハイブリッド車において、前記第１の電動機および前記第２の電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段を備え、前記制御手段は、前記非通常時には、前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記第２の電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、非通常時であっても要求動力に対応することができる。
【００１５】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動輪に連結された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式の動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２の電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
（ｂ）通常時には前記設定された目標機関動力で該内燃機関が運転されると共に該要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記第１の電動機と前記第２の電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに前記燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には前記第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標機関動力を設定し、通常時には設定された目標機関動力で内燃機関が運転されると共に要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と第１の電動機と第２の電動機とを駆動制御し、内燃機関の目標機関動力として所定動力以上の動力が設定されるときに燃料の残量が所定の燃料切れ直前の残量に至った非通常時には第１の電動機の回転上昇を抑制する回転上昇抑制制御を行なう。従って、燃料残量が燃料切れ直前の残量にある状態で内燃機関が運転されているときに第１の電動機が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１９】
エンジン２２は、燃料タンク２３からのガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２３】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、燃料タンク２３に取り付けられた残量計２３ａからの燃料残量Ｆｕやイグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特に燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にある状態でエンジン２２が運転されているときのハイブリッド車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，残量計２３ａからの燃料残量Ｆｕなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。残容量ＳＯＣは、図示しない電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流に基づいて演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、残容量ＳＯＣや電池温度Ｔｂなどに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。エンジン要求パワーＰｅ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊と損失Ｌｏｓｓとを加えたものを設定するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることにより求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることにより求めたりすることができる。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣやアクセル開度Ａｃｃに基づいて設定することができる。
【００２８】
エンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転させる動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の動作ラインの一例および目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図４に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２９】
次に、入力した燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満か否かを判定し（ステップＳ１３０）、燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満でない即ち所定残量Ｆｒｅｆ以上と判定されたときにはフラグＦに値０を設定し（ステップＳ１４０）、燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満と判定されたときにはフラグＦが値０か否かを判定する（ステップＳ１５０）。この処理は、燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ以上のときにはフラグＦに値０が設定されることから、燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ以上の状態から所定残量Ｆｒｅｆ未満の状態に変化したかを判定する処理となる。フラグＦが値０であると判定されると、フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ１６０）、車両の走行距離Ｌの測定を開始する（ステップＳ１７０）。走行距離Ｌは、車速Ｖを時間積分することにより算出することができる。走行距離Ｌの測定を開始した後やステップＳ１５０で既にフラグＦに値１が設定されていると判定されたときには、測定を開始してから今までの走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、所定距離Ｌｒｅｆは、燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆから所定の燃料切れ直前の残量に至るまの平均的な走行距離として実験的に定められたものである。従って、ステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理は、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったか否かを判定する処理と言うことができる。
【００３０】
走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、ステップＳ１２０で設定したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１９０）、目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいときには目標トルクＴｅ＊に所定トルクＴｒｅｆを再設定する（ステップＳ２００）。一方、走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ以下と判定されたり目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆ以下と判定されたときには目標トルクＴｅ＊を再設定することなく次の処理に進む。いま、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量でエンジン２２が運転されている状態を考える。この状態では、燃料タンク２３内の燃料をエンジン２２側に吸引する燃料吸引口が車両の揺れによって燃料に浸ったり浸らなかったりするから、エンジン２２への燃料の供給が断続的となり、エンジン２２のトルクは大きく変動する。即ち、エンジン２２への燃料の供給が遮断されたときにはエンジン２２のトルクは急減し、遮断されていた燃料の供給が回復したときにはエンジン２２のトルクは急増する。このときのエンジン２２のトルクの変動スピードは、アクセルペダル８３の急な踏み込みや踏み戻しによってエンジン２２から出力されるトルクの変動スピードに比して速い。このため、目標トルクＴｅ＊に比較的大きなトルクが設定されているときにエンジン２２のトルクが大きく変動すると、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数を押さえ込むことができずにモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動される場合がある。実施例では、こうしたことを考慮して燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にあるときには所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力されるトルクを制限することによりエンジン２２のトルクが大きく変動するのを抑制し、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止しているのである。
【００３１】
そして、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２１０）。動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。前述したように、サンギヤ３１の回転数はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でありキャリア３４の回転数はエンジン２２の回転数Ｎｅであるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊はリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（１）により計算することができる。したがって、モータＭＧ１が目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することにより、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。ここで、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「Ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「Ｋｉ」は積分項のゲインである。なお、図５におけるＲ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００３２】
Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-Nm2/Gr)/ρ  …（１）
Tm1*=前回Tm1*+Kp（Nm1*-Nm1)+Ki∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
【００３３】
モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいて要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに作用させるためにモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを図５の共線図のトルクの釣り合いから定まる次式（３）により計算すると共に（ステップＳ２２０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）および式（５）によりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限および下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍａｘ，Ｔｍ２ｍｉｎを計算し（ステップＳ２３０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐと計算したトルク制限Ｔｍ２ｍａｘとのうち小さい方とトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとを比較して大きい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ２４０）。これにより、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。
【００３４】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（３）
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（４）
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（５）
【００３５】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２５０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３６】
図６に、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図を示す。図中Ａは所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２のトルクを制限する場合を示し、図中Ｂはエンジン２２のトルクを制限しない場合を示す。図示するように、燃料切れ直前で一時的に遮断されていたエンジン２２への燃料の供給が回復すると（時刻ｔ０）、エンジン２２から出力されるトルクは急増するが、実施例では、所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力するトルクを制限するから、エンジントルクの急増が抑制され、モータＭＧ１の回転のオーバーシュートは抑制される（時刻ｔ１）。従って、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止できる。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド車２０によれば、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときには所定トルクＴｒｅｆを上限として目標トルクＴｅ＊を制限してエンジン２２を運転制御するから、燃料切れ直前に一時的に遮断されていた燃料供給が回復したときにエンジン２２のトルクが急増するのを抑制することができ、モータＭＧ１の回転がオーバーシュートするのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。もとより、エンジン２２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに直接出力されるトルクでは過不足するトルクをモータＭＧ２から出力するから、リングギヤ軸３２ａには要求トルクＴｒ＊を出力することができる。
【００３８】
実施例のハイブリッド車２０では、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときに所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力するトルクを制限することによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしたが、モータＭＧ１の回転数制御を切り替えることによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしてもよい。図７は、この変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、図２のルーチンのステップＳ２００，２１０の処理を図７のルーチンのステップＳ３００〜Ｓ３８０の処理に置き換えたものである。従って、図７のルーチンの各処理のうち図２のルーチンと同一の処理についての図示の一部および説明は省略する。図７の駆動制御ルーチンでは、図２のステップＳ１３０〜Ｓ１９０の処理により燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っていないと判定されたり目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆ以下と判定されたときには、前述したモータＭＧ１をフィードバック制御する際の式（２）の比例項のゲインＫｐに値Ｋｐ１を設定すると共に積分項のゲインＫｉに値Ｋｉ１を設定し（ステップＳ３００）、モータＭＧ１から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに定格値としての値Ｔ１を設定する（ステップＳ３１０）。一方、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており且つ目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、カウンタＣが所定値Ｃｒｅｆ以上となるまで（ステップＳ３２０）、カウンタＣを値１だけインクリメントすると共に（ステップＳ３３０）、比例項のゲインＫｐに値Ｋｐ１よりも大きな値Ｋｐ２を，積分項のゲインＫｉに値Ｋｉ１よりも大きな値Ｋｉ２をそれぞれ設定し（ステップＳ３４０）、モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎとして値Ｔ１よりも小さな（絶対値が大きな）値Ｔ２を設定する（ステップＳ３５０）。そして、設定したゲインＫｐ，Ｋｉを用いて前述した式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ３６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを下限として制限して（ステップＳ３７０，Ｓ３８０）、図２のステップＳ２２０以降の処理を行なう。即ち、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときには通常時よりもモータＭＧ１の応答を速くすると共にモータＭＧ１から定格値を超えるトルクの出力を許容するのである。従って、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときにエンジン２２のトルクが急増したときでもエンジン２２の回転数を迅速に押さえ込むことができるから、モータＭＧ１のオーバーシュートを抑制できる。この結果、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。ステップＳ３２０でカウンタＣが所定値Ｃｒｅｆ以上となったときにはモータＭＧ１から定格値を超えるトルクの出力を長時間に亘って許容することによるモータＭＧ１やインバータ４１の破損を抑制するためにゲインＫｐに値Ｋｐ１を設定すると共にゲインＫｉに値Ｋｉ１を設定し、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに値Ｔ１を設定する通常制御に戻す処理を行なう（ステップＳ３００，Ｓ３１０）。なお、こうした図７の駆動制御ルーチンでは、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいときにはゲインＫｐ，Ｋｉを変更すると共にトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを変更するものとしたが、いずれか一方の変更だけを行なうものとしてもよい。また、図７の駆動制御ルーチンでは、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいときには比例項のゲインＫｐと積分項のゲインＫｉを変更するものとしたが、比例項のゲインＫｐだけを変更するものとしてもよい。
【００３９】
図８に、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図を示す。図中ＡはモータＭＧ１の回転数制御を切り替える場合を示し、図中Ｂは燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときにモータＭＧ１の回転数制御を切り替えない場合を示す。図示するように、燃料切れ直前で一時的に遮断されていたエンジン２２への燃料の供給が回復すると（時刻ｔ０）、エンジン２２から出力されるトルクは急増するが、実施例では、比例項のゲインＫｐや積分項のゲインＫｉに通常時の回転数制御で用いる値Ｋｐ１，Ｋｉ１よりも大きな値Ｋｐ２，Ｋｉ２を用いると共にトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに通常時の回転数制御で用いる値Ｔ１よりも小さな値Ｔ２を設定するから、エンジン２２の回転数は迅速に押さえ込まれ、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１のオーバーシュートは抑制される（時刻ｔ１）。従って、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止できる。
【００４０】
図７の駆動制御ルーチンでは、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っていないと判定されたり目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆ以下と判定されたときには比例項のゲインＫｐに値Ｋｐ１を設定すると共に積分項のゲインＫｉに値Ｋｉ１を設定し、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており且つ目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには比例項のゲインＫｐに値Ｋｐ１よりも大きな値Ｋｐ２を設定すると共に積分項のゲインＫｉに値Ｋｉ１よりも大きな値Ｋｉ２を設定するものとしたが、ハイブリッド車２０における燃料供給が断続的になるときのエンジン２２の特性やモータＭＧ１の特性によっては燃料切れ直前の場合における比例項のゲインＫｐや積分項のゲインＫｉを燃料切れ直前でない場合における比例項のゲインＫｐや積分項のゲインＫｉよりも小さな値とした方がモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを効果的に抑制することができる場合もある。この場合の駆動制御ルーチンの一例を図９に示す。図示するように、料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており且つ目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、図７の駆動制御ルーチンのステップＳ３４０に代えて比例項のゲインＫｐに値Ｋｐ１よりも小さな値Ｋｐ３を設定すると共に積分項のゲインＫｉに値Ｋｉ１よりも小さな値Ｋｉ３を設定するのである（ステップＳ３４０Ｂ）。なお、こうした図９の駆動制御ルーチンでは、比例項のゲインＫｐと積分項のゲインＫｉとを変更するものとしたが、比例項のゲインＫｐだけを変更するものとしてもよい。
【００４１】
図１０に、エンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図を示す。図中実線ＡはモータＭＧ１を回転数制御する際のゲインＫｐ，Ｋｉを変更する実施例における時間変化の様子を示し、図中破線ＢはゲインＫｐ，Ｋｉを変更しない比較例における時間変化の様子を示す。図示するように、時刻ｔ０にアクセルペダル８３は大きく踏み込まれているが燃料切れ直前の状態によりエンジン２２への燃料供給が一時的に遮断されると、エンジン２２からトルクが出力されなくなり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が目標回転数Ｎｍ１＊に対して大きく低下する。比較例では、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差を打ち消すために比較的大きな値Ｋｐ１，Ｋｉ１のゲインを用いてトルク指令Ｔｍ１＊が設定されてモータＭＧ１が制御されるから、モータＭＧ１から出力されるトルクはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を上昇させる方向のトルクとなる。この状態で時刻ｔ１にエンジン２２への燃料供給が回復してエンジン２２から出力されるトルクが急激すると、モータＭＧ１は回転数Ｎｍ１を上昇させる方向のトルクが出力されていることから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は急増し、その上限回転数を超えて駆動される場合がある。実施例では、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差を打ち消すために値Ｋｐ１，Ｋｉ１よりも小さな値Ｋｐ３，Ｋｅ３のゲインを用いてトルク指令Ｔｍ１＊が設定されてモータＭＧ１が制御されるから、モータＭＧ１からはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を押さえ込む方向のトルクが継続して出力される。これにより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は目標回転数Ｎｍ１＊に対して低い回転数となる状態が維持される。したがって、時刻ｔ１にエンジン２２への燃料供給が回復してエンジン２２から出力されるトルクが急激に大きくなっても、モータＭＧ１回転数Ｎｍ１を押さえ込む方向のトルクが継続して出力され、しかも、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数に至るまでに余裕があるから、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止することができる。
【００４２】
実施例のハイブリッド車２０では、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときに所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力するトルクを制限することによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆ以上となったときにエンジン２２から出力するトルクを制限する場合にはその制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆを変更することによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしてもよい。図１１は、この変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、図２のステップＳ２００の処理を図７のステップＳ４００〜Ｓ４３０の処理に置き換えたものである。従って、図１１のルーチンの各処理のうち図２のルーチンの処理と同一の処理については図示の一部および説明は省略する。図１１の駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１３０〜Ｓ１９０により燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っていないと判定されたり目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆ以下と判定されたときには、制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆに上限回転数よりも若干小さい回転数としての値Ｎ１を設定し（ステップＳ４００）、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており且つ目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆに値Ｎ１よりも小さな値Ｎ２を設定し（ステップＳ４１０）、図２のステップＳ１００で入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が設定した制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆ以上のときには（ステップＳ４２０）、図２のステップＳ１２０で設定した目標トルクＴｅ＊から所定トルクΔＴを減じて目標トルクＴｅ＊を再設定し（ステップＳ４３０）、回転数Ｎｍ１が制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆ未満のときには目標トルクＴｅ＊を再設定することなく図２のステップＳ２１０以降の処理を行なう。即ち、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいときには、通常時よりも制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆを小さい回転数とすることにより、エンジン２２から出力するトルクを制限するタイミングを早くするのである。従って、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときにもエンジン２２のトルクが急増するのを抑制でき、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。
【００４３】
図１２に、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２から出力されるトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図を示す。図中Ａは値Ｎ１よりも小さい値Ｎ２の制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆをもってエンジン２２から出力するトルクを制限する場合を示し  図中Ｂは値Ｎ１の制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆをもってエンジン２２から出力するトルクを制限する場合を示す。図示するように、燃料切れ直前で一時的に遮断されていたエンジン２２への燃料の供給が回復すると（時刻ｔ０）、エンジン２２から出力されるトルクは急増するが、実施例では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が通常時の値Ｎ１よりも小さい値Ｎ２の制限開始回転数Ｎｍ１ｒｅｆ以上となった時刻ｔ１にエンジン２２から出力するトルクを制限するから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１のオーバーシュートは抑制される（時刻ｔ１）。従って、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止できる。
【００４４】
実施例のハイブリッド車２０では、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときに所定トルクＴｒｅｆを上限としてエンジン２２から出力するトルクを制限することによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしたが、前述した式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する際に回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍを用いる場合にはそのなまし処理の時定数τを変更することによりモータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止するものとしてもよい。図１３は、この変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、図２のステップＳ２００，Ｓ２１０の処理を図１３のステップＳ５００〜Ｓ５３０の処理に置き換えたものである。従って、図１３のルーチンの各処理のうち図２のルーチンの処理と同一の処理については図示の一部および説明は省略する。図１３の駆動制御ルーチンでは、図２のステップＳ１３０〜Ｓ１９０により燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っていないと判定されたり目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆ以下と判定されたときには、時定数τに値τ１を設定し（ステップＳ５００）、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており且つ目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには、時定数τに値τ１よりも小さい値τ２を設定し（ステップＳ５１０）、設定した時定数τに基づいて図２のステップＳ１００で入力した回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍを計算すると共に（ステップＳ５２０）、前述した式（２）の「回転数Ｎｍ１」を「回転数Ｎｍ１ｓｍ」に置き換えた次式（６）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して（ステップＳ５３０）、図２のステップＳ２２０以降の処理を行なう。即ち、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至っており目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいときには、通常時よりも時定数τを小さくして回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するのである。従って、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量に至ったときにエンジン２２のトルクが急増したときでもエンジン２２の回転数を迅速に押さえ込むことができるから、モータＭＧ１のオーバーシュートを抑制できる。この結果、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑制することができる。
【００４５】
Tm1*=前回Tm1*+Kp（Nm1*-Nm1sm)+Ki∫(Nm1*-Nm1sm)dt  …（６）
【００４６】
図１４に、燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図を示す。図中Ａは値τ１よりも小さい値τ２の時定数τをもって回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する場合を示し  図中Ｂは値τ１の時定数τをもって回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する場合を示す。図示するように、燃料切れ直前で一時的に遮断されていたエンジン２２への燃料の供給が回復すると（時刻ｔ０）、エンジン２２から出力されるトルクは急増するが、実施例では、通常時よりも大きな時定数τをもって回転数Ｎｍ１に対してなまし処理を施した回転数Ｎｍ１ｓｍに基づいてトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を制御するから、エンジン２２の回転数は迅速に押さえ込まれ、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１のオーバーシュートは抑制される（時刻ｔ１）。従って、モータＭＧ１が上限回転数を超えて駆動されるのを抑止できる。
【００４７】
なお、実施例では、図２や図７（または図９），図１１，図１３の駆動制御ルーチンを独立した処理として説明したが、これらのルーチンのうちの幾つかを組み合わせるものとしてもよいことは勿論である。
【００４８】
実施例のハイブリッド車２０やその変形例では、燃料タンク２３に取り付けられた残量計２３ａにより検出された燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満となってからの走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆを超えるときに燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にあるとしたが、残量計２３ａによっては燃料残量Ｆｕが所定残量Ｆｒｅｆ未満となったことをもって燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にあるとするものとしてもよいし、こうした残量計２３ａを用いることなく燃料切れ直前の残量を推定するものとしてもよい。後者の処理の一例を図１５に示す。なお、図１５の処理では、燃料切れ直前の残量を推定する処理を図２のルーチンに適用するものとしたが、図７（または図９）や図１１，図１３のルーチンに適用するものとしてもよいことは勿論である。図１５の駆動制御ルーチンでは、図２のステップＳ１２０でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定した後に、図２のステップＳ２１０に移って設定した目標回転数Ｎｅ＊に基づいて前述した式（１）および式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。次に、フラグＦの値を調べ（ステップＳ６００）、フラグＦが値０のときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊から前回このルーチンで設定されたトルク指令（前回Ｔｍ１＊）を減じたものが所定値αよりも大きくなる関係が所定時間継続しているか否かを判定し（ステップＳ６１０）、所定時間継続していると判定されたときにはフラグＦに値１を設定する（ステップＳ６２０）。ここで、前回Ｔｍ１＊は、本ルーチンの実行間隔やモータＭＧ１の応答性を考えるとモータＭＧ１から現在出力されているトルクとしてみなすことができる。前述したように、燃料切れ直前時には、エンジン２２のトルクは大きく変動し、その変動スピードはアクセルペダル８３の操作におけるエンジン２２のトルクの変動スピードに比して速い。一方、トルク指令Ｔｍ１＊は目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差が打ち消されるように設定されるから、燃料切れ直前時にエンジン２２への燃料の供給が一時的に遮断されるとエンジン２２のトルクが急減することによりモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急減し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は急増する。従って、トルク指令Ｔｍ１＊の急増を調べることにより燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にあるのを判定することができる。なお、実施例では、トルク指令Ｔｍ１＊が急増したか否かにより燃料切れ直前にあるかを判定するものとしたが、回転数Ｎｍ１が急減したか否かにより例えばモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の前回値と今回値との偏差（前回値−今回値）が所定値以上か否かを判定したり、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差（Ｎｍ１＊−Ｎｍ１）が所定値以上か否かを判定したりすることにより燃料切れ直前にあるかを判定するものとしてもよい。ステップＳ６１０でトルク指令Ｔｍ１＊から前回Ｔｍ＊を減じたものが所定値α以下と判定されたり所定値αよりも大きいときであっても所定時間継続していないと判定されたときには、燃料残量Ｆｕは燃料切れ直前の残量ではないと判断してステップＳ２２０以降の処理に進む。
【００４９】
フラグＦに値１が設定されたりステップＳ６００でフラグＦに値１が設定されていると判定されると、フラグＦに値１が設定されてから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６３０）。ここで、所定時間は、燃料供給が遮断されてエンジントルクが急減した後に遮断されていた燃料供給が回復するまでに要する時間よりも長い時間として実験的に定められたものである。所定時間が経過していないと判定されたときにはステップＳ１２０で設定されたエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１９０）、目標トルクＴｅ＊が所定トルクＴｒｅｆよりも大きいと判定されたときには目標トルクＴｅ＊を所定トルクＴｒｅｆに再設定し（ステップＳ２００）、所定時間が経過したと判定されたときにはフラグＦに値０を設定して（ステップＳ６４０）、ステップＳ２２０以降の処理を行なう。このように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の急増を判定することにより燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量にあるかを推定するから、残量計２３ａを用いる必要をなくすことができる。
【００５０】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図５】動力分配統合機構３０の各回転要素における回転数とトルクの力学的な関係を示す説明図である。
【図６】燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２から出力されるトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図である。
【図７】変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図７のルーチンを用いたときの燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図である。
【図９】変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】図９のルーチンを用いたときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図である。
【図１１】変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】図１１のルーチンを用いたときの燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図である。
【図１３】変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】図１３のルーチンを用いたときの燃料残量Ｆｕが燃料切れ直前の残量で且つ所定トルクＴｒｅｆを超える目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されているときのエンジン２２のトルクとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１の時間変化の様子を示す説明図である。
【図１５】変形例の駆動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  燃料タンク、２３ａ  残量計、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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